10月26日

美国宇航局的飞行天文台SOFIA在月球上发现了水

10月26日,美国宇航局宣布发现了分子水(H2根据最近发表在《自然天文学》杂志上的一篇文章,科学家们发现了月球表面的一种新现象1第一作者C.I. Honniball及其合作者

这一发现是利用NASA/DLR红外天文平流层天文台对月球进行观测的结果2(索菲亚)和索菲亚望远镜的微弱物体红外相机3.(预测)的乐器。

索菲亚上的另一个仪器,所谓的焦平面成像仪4(FPI+),使用Andor iXon5EMCCD。FPI+工作在光学波长,主要用于跟踪和高速成像相机。因此,它可以用来支持forecast仪器,该仪器在一次观测运行中被用来确认月球表面存在水。

在未来,SOFIA的广角成像仪6(注射用水)和Fine-Field-Imager6(FFI)将分别升级为定制版的iXon EMCCD。

安铎公司产品管理总监安德鲁·丹尼斯博士评论道:

“在安多尔,我们感到自豪的是,我们的高性能摄像机是索菲亚等杰出研究设施的一部分,有助于突破性发现,如在月球上发现水,这可能导致人类探索太阳系的能力的一步变化。”

SOFIA -飞行天文台及其仪器

SOFIA是一架改进型波音747-SP飞机,配备2.5米望远镜,飞行高度约11-13.5公里。这使得“飞行天文台”可以对地球上99%以上的红外阻挡大气层进行观测,使其成为研究红外宇宙的理想场所,从瞬变事件到太阳系物体及其外的研究。

SOFIA还提供广泛的望远镜仪器,包括探测器、偏振仪和光谱仪。以forecast仪器为例,该仪器是一个双通道中红外仪器,灵敏度为5-40 μm。它由短波摄像机(SWC;λ < 25 μm的长波相机(LWC;优化λ > 25 μm)和摄谱仪。

H的发现2O在月球表面与索菲亚

研究人员在6 μm的波长下进行了月球观测,这是forecast仪器最适合的波长。选择这个特定的波长是因为它与分子水的基本振动相对应,因此在6 μm处检测光谱特征可以揭示H2O在月球表面。该小组对cast数据的分析证实了在高纬度地区(即所谓的“克拉维乌斯陨石坑”,一个从地球及其周围地区可见的大陨石坑)观测到的6 μm发射特征的存在。进一步分析表明,该地区的水浓度估计在100到412 ppm之间,大致相当于一个12盎司的水瓶7

这一发现之所以重要,有以下几个原因:

我)证明,第一次即月球表面存在水分子以前的月球观测显示,月球表面存在某种形式的水合作用,但尚不清楚这些测量是否与水有关(H2O)或其他羟基化合物。

ii)这表明水可能分布在月球表面。

关于水如何在月球表面持续存在以及水如何在月球表面产生的重要问题已经提出。

iv) H的存在2O可能与未来的深空探索有关。

这张插图突出了月球克拉维乌斯环形山,其中的插图描绘了月球土壤中存在的水,以及美国宇航局红外平流层天文台(SOFIA)发现的在阳光照射下的月球水的图像。学分:美国国家航空航天局

图1 -这幅插图突出了月球克拉维乌斯环形山,其中的插图描绘了月球土壤中存在的水,以及美国宇航局红外平流层天文台(SOFIA)发现的阳光照射下的月球水的图像。学分:美国国家航空航天局

为了进一步研究这一发现,SOFIA计划进行后续观察以寻找H2O其他地点。此外,美国宇航局的阿尔特弥斯项目将致力于尽可能多地了解H2以及它如何支持长期探索。

进一步资料和阅读:

1.自然的文章:https://www.nature.com/articles/s41550-020-01222-x#Abs1

2.索菲亚:https://www.nasa.gov/mission_pages/SOFIA/index.html

3.预测:https://www.sofia.usra.edu/science/instruments/forcast

4.FPI +:https://www.sofia.usra.edu/science/instruments/fpi

5.Andor iXon EMCCD相机:https://andor.oxinst.com/products/ixon-emccd-cameras

6.索非亚指南摄像机:https://www.sofia.usra.edu/science/instruments/guider-cameras

7.美国国家航空航天局的新闻稿:https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/

8.DSI的德文新闻稿:https://www.dsi.uni-stuttgart.de/institut/aktuelles/news/Fliegende-Sternwarte-SOFIA-entdeckt-molekulares-Wasser-auf-dem-Mond/